JPH0132360B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は岩盤をブロツク状として切出すことに
より岩盤にピツトを掘削する方法に関するもので
ある。

トンネルや地下発電所等においては、機械設備
などを収納するための小断面のピツトを設ける場
合があるが、従来からこのようなピツトの掘削は
発破による方法や大口径ボーリングマシンによる
方法などが採用されている。

しかしながら、発破による方法では、小断面の
ピツト掘削でも火薬使用量を多くせざるを得ない
ためにピツト周辺の岩盤を緩めてしまうばかりで
なく、仕上り面は粗雑となる上に余堀りが多くな
り、さらに、ピツトは概ね下向きに掘削する場合
が多いが、断面形状が小さいと発破により小片に
破砕されたずりを搬出するに際して機械の使用が
困難でその搬出作業に著しく手間取るといる問題
点を有する。

又、大口径ボーリングマシンによる方法では、
装置が大型であるためにトンネルなどのように作
業空間が限られた場所では使用が制限されるばか
りでなく、ボーリングマシンの設置や撤去に長時
間を要し、その上、円形断面のピツトの掘削しか
行うことができず。矩形断面や多角形断面のピツ
トには適用できないものである。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたも
ので、スロツト削孔機を使用して形成すべきピツ
トの周壁面に沿つてピツトに矩形状等の閉鎖環状
溝孔を穿設し、この溝孔により囲まれた岩盤中心
部に溝孔の穿設方向と平行にして所望深さのボア
ホールを穿設したのち、該ボアホールにアンカー
を挿着して該アンカーの引張力によりボアホール
の底部から溝孔間にクラツクを生じさせるか或い
は火薬、水圧等の手段によりクラツクを発生させ
て下方部の岩盤に対し縁切りを行い、次いで溝孔
で囲まれた岩盤部分をブロツク形状のまま引抜く
ことを特徴とする岩盤にピツトを形成する方法を
提供するものである。

本発明の実施例を図面について説明すると、ま
ず岩盤部分１に形成すべきピツトの周壁面に沿つ
て矩形の閉鎖環状の溝孔２をスロツト削孔機３に
よつて所望深さまで穿設する。

スロツト削孔機３は第８図に示すように、先端
にビツト４を有する複数本のロツド５を並設し、
これらのロツド５をモータ６によつて適宜な噛合
歯車列（図示せず）を介し回転可能にすると共に
ロツド５の端面を打撃装置７によつて叩打するこ
とにより第９図に示すようなスロツト８を掘削す
るように構成されたものであり、このスロツト８
を連続させて前記溝孔２を穿設したものである。

又、この溝孔２で囲まれた岩盤部分１の中心部
に表面から所望深さの小径のボアホール９を溝孔
２の穿設方向に平行して穿設するものであるが、
このボアホール９を穿設後、該ボアホール９を中
心にしてその外周に前記溝孔２を穿設してもよ
い。

このような溝孔２及びボアホール９を設けたの
ち、該ボアホール９を利用して溝孔２により囲ま
れた岩盤部分をブロツク形状のまま引抜くことに
よりピツトを形成するものであるが、その方法に
は次のようないくつかの方法が採用される。

第３，４図はアンカーを使用した場合であり、
まず、アンカーボルト１０をボアホール９に挿入
してアンカーを該ボアホール９の外周面に食い込
ませて係止させたのち、岩盤表面に設置した反力
板１１上のジヤツキ１２を作動させてアンカーボ
ルト１０に引張力を付与すると、ボアホール９の
底部から溝孔２に向かつて引張破壊によるクラツ
ク１３が発生し、該クラツク１３を介してその下
方部の岩盤に対し縁切り状態となる。この状態で
ジヤツキ１２によりアンカーボルト１０を引抜い
て行くと、溝孔２で囲まれた岩盤部分１がクラツ
ク１３を介してブロツク形状のまま上方に引上げ
られるものである。

第５図はボアホール９に高圧ガス又は高圧水な
どの圧力流体供給パイプ１４を挿嵌し、その先端
ノズルより圧力流体を噴出させてボアホール底部
から溝孔２に達するクラツク１３を発生させるも
のであり、第６図は先端に火薬を封入したパイプ
１５をボアホール９に挿嵌したのち火薬を爆発さ
せて溝孔２に達するクラツク１３を発生させる方
法、第７図は火焔ジエツト或いはテルミツトによ
る熱応力をボアホール９に挿嵌したパイプ先端か
ら発生させて熱破砕により溝孔２に達するクラツ
ク１３を発生させる方法であつて、このような方
法によりホール底部と溝孔２間にクラツク１３を
発生させたのち、パイプをボアホール９に接着剤
等により固着させている場合にはこのパイプを引
抜くことにより岩盤部分１を引上げるか或いはパ
イプが一体化していない場合には別な引抜き具を
使用してブロツク形状の岩盤部分１を引上げ、そ
の引上げ除去によつてピツトが形成されるもので
ある。

第１０図〜１２図はトンネル等の比較的広い面
積部分の岩盤を、前記方法を利用して掘削する方
法を示すもので、掘削すべき岩盤部分の外周に沿
つて前述したスロツト削孔機３により一連の外周
溝孔２２を適宜深さまで穿設したのち、この外周
溝孔２２で囲まれた岩盤部分を複数の水平及び垂
直スロツト又は斜行スロツト３２，３３で格子状
に複数分割する。これらのスロツト３２，３３も
前記スロツト削孔機３により穿設されるものであ
る。

次いで、格子状に分割されたブロツク状岩盤部
分１，１，１の中心部にボアホール９を穿設し、
このホール９に前記方法同様、アンカーボルト１
０を挿着してその引抜力により或いは流体圧破砕
や熱破砕、火薬などの手段によつてボアホール９
の底部から周辺スロツト３２，３３又は外周溝孔
２２間に亘りクラツク１３を発生させ、このクラ
ツク部分から前記ブロツク状岩盤部分１をアンカ
ーボルト１０等と共に引抜くものである。

こうして順次ブロツク状岩盤部分１，１…１を
計画トンネルの長さ方向に形成しながら引抜き作
業を行い、引抜かれたブロツク状岩盤部分１は一
体化したアンカーボルト１０等の頭部を適宜な搬
送手段により吊支した状態で順次坑口に搬出され
るものである。

なお、全てのブロツク状岩盤部分１の中心部に
ボアホール９を設けることなく、任意のブロツク
状岩盤部分１に設けておいて前記方法により引抜
き作業を行い、引抜かれた空間部側に隣接するブ
ロツク状岩盤部分１をベンチカツトにより切倒し
てもよい。

以上のように本発明は、形成すべきピツトの周
壁面に沿つてスロツト削孔機により岩盤に連続溝
孔を穿設すると共にこの溝孔で囲まれた岩盤中心
部にボアホールを穿設し、該ボアホールの底部か
ら前記溝孔間に亘つてアンカーによる引抜力又は
火薬、水圧等の手段によりクラツクを発生させ、
前記ボアホールを利用して前記溝孔で囲まれた岩
盤部分をクラツク部から岩盤ブロツクとして引抜
くことを特徴とする岩盤掘削方法に係るものであ
るから、形成すべきピツトの仕上り面となる周壁
面を予めスロツト削孔機により溝孔に削成してお
くので、仕上り面が精度良く滑らかに形成し得る
と共に応力の集中する度合が少なくて岩盤を緩め
たりする慮れはなく、さらにこの溝孔で囲まれた
中心部にボアホールを穿設してその底部から溝孔
間に亘つてクラツクを発生させるので、このクラ
ツク部分を介して溝孔で囲まれた岩盤部分を周辺
の岩盤から縁切りして分離したブロツク状とする
ことができ、しかも、このブロツク状岩盤部分の
中心部にはこのブロツク状岩盤部分の底面のクラ
ツク形成時に使用したボアホールが設けられてい
るので、このボアホールにアンカーボルト等を挿
入して該ブロツク状岩盤部分を容易に引抜くこと
ができるものであり、従つて、この引抜きによる
ピツトの形成作業が円滑且つ能率良く行えるもの
である。

又、前述したブロツク状岩盤部分の底部にクラ
ツクを生じさせるには、高圧力水ジエツトによる
方法を除けば、アンカーボルトなどによる引張破
壊によつて行うため、引張強度に対して弱い岩盤
の破砕には最適で容易にクラツクを生じさせるこ
とができるものである。

さらに、本発明においては、前述したように岩
盤をブロツク形状のまま引抜くので、引抜きによ
り得られるピツト内部のずり出しも簡単であると
共に、トンネル内等の作業空間が狭い場所でもピ
ツトの形成やずり出しが円滑に行えるものであ
り、その上、切出したブロツク状岩盤の排出も容
易であると共にそのブロツク状岩盤を石材として
も利用し得るものである。

又、形成すべきピツトの寸法や形状はスロツト
削孔機の使用によつて矩形状に限らず、多角形状
や中形等、所望の形状に形成できる等の特長を有
する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
溝孔及びボアホールを穿設した岩盤表面の平面
図、第２図はその縦断側面図、第３図及び第４図
はブロツク状岩盤部分の切除を説明するための縦
断側面図、第５図乃至第７図はクラツクを発生さ
せる種々な手段を示す簡略断面図、第８図はスロ
ツト削孔機の簡略側面図、第９図はスロツトの平
面図、第１０図乃至第１２図はトンネル堀削に本
発明方法を利用した場合の説明図である。 １……岩盤部分、２……溝孔、３……スロツト
削孔機、９……ボアホール、１０……アンカーボ
ルト、１３……クラツク部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 形成すべきピツトの周壁面に沿つてスロツト
   削孔機により岩盤に連続溝孔を穿設すると共にこ
   の溝孔で囲まれた岩盤中心部にボアホールを穿設
   し、該ボアホールの底部から前記連続溝孔間に亘
   つてアンカーによる引抜力又は火薬、水圧等の適
   宜な手段によりクラツクを発生させたのち、前記
   ボアホールを利用して前記溝孔で囲まれた岩盤部
   分をクラツク部から岩盤ブロツクとして引抜くこ
   とを特徴とする岩盤にピツトを形成する方法。